Skillnader mellan DNA och RNA

Alla organismer har nukleinsyror. De kanske inte är så kända under detta namn, men om jag säger "DNA" kan saker och ting förändras.

Den genetiska koden anses vara ett universellt språk eftersom det används av alla typer av celler till spara informationen om dess funktioner och strukturer, varför även virus använder den för att existera.

I artikeln kommer jag att fokusera på klargöra skillnaderna mellan DNA och RNA att förstå dem bättre.

• Relaterad artikel: "Genetik och beteende: bestämmer gener hur vi agerar?”

Vad är DNA och RNA?

Det finns två typer av nukleinsyror: deoxiribonukleinsyra, förkortat som DNA eller DNA i dess engelska nomenklatur och ribonukleinsyra (RNA eller RNA). Dessa element används för att göra kopior av celler som i vissa fall kommer att bygga vävnader och organ hos levande varelser och encelliga livsformer i andra.

DNA och RNA är två mycket olika polymerer, både i struktur och funktion; samtidigt är de emellertid relaterade och väsentliga för det korrekta funktion av celler och bakterier. Trots allt, även om dess "råmaterial" är annorlunda, är dess funktion densamma.

• Du kanske är intresserad: "Vad är epigenetik? Nycklar till att förstå det”

Nukleotider

Nukleinsyror är består av kedjor av kemiska enheter kallas "nukleotider". För att uttrycka det på något sätt är de som tegelstenarna som utgör genotypen för de olika livsformerna. Jag kommer inte att gå så mycket i detalj om den kemiska sammansättningen av dessa molekyler, även om det ligger flera av skillnaderna mellan DNA och RNA.

Mittpunkten för denna struktur är en pentos (en 5-kolmolekyl), som i fallet med RNA är en ribos, medan den i DNA är en deoxiribos. Båda ger namn till respektive nukleinsyror. Deoxiribos ger mer kemisk stabilitet än ribos, vilket gör strukturen i DNA säkrare.

Nukleotider är byggstenen för nukleinsyror, men de spelar också en viktig roll som en fri molekyl i energiöverföring i metaboliska processer celler (till exempel i ATP).

• Relaterad artikel: "Huvudsakliga celltyper i människokroppen"

Strukturer och typer

Det finns flera typer av nukleotider och inte alla finns i båda nukleinsyrorna: adenosin, guanin, cytosin, tymin och uracil. De tre första delas i de två nukleinsyrorna. Tymin finns bara i DNA, medan uracil är dess RNA-motsvarighet.

Konfigurationen som nukleinsyror tar är olika beroende på vilken livsform man pratar om. I fallet med eukaryota djurceller såsom människor skillnader observeras mellan DNA och RNA i deras struktur, förutom den olika närvaron av tymin- och uracil-nukleotiderna som nämnts ovan.

Skillnaderna mellan RNA och DNA

Nedan ser du de grundläggande skillnaderna mellan dessa två typer av nukleinsyra.

1. DNA

Deoxiribonukleinsyra är strukturerad av två kedjor, varför vi säger att den är dubbelsträngad. Dessa kedjor ritar den berömda dubbelspiralen linjär, eftersom de sammanflätas med varandra som om de vore en fläta. Samtidigt lindas DNA-kedjorna i kromosomerna, enheter som förblir grupperade inuti cellerna.

Föreningen av de två DNA-strängarna sker genom länkar mellan motsatta nukleotider. Detta görs inte slumpmässigt, men varje nukleotid har en affinitet för en typ och inte en annan: adenosin binder alltid till en tymin, medan guanin binder till cytosin.

I mänskliga celler finns det en annan typ av DNA förutom kärnkraft: mitokondriellt DNA, genetiskt material som ligger inne i mitokondrierna, en organell som ansvarar för cellulär andning.

Mitokondriellt DNA är dubbelsträngat men dess form är cirkulär snarare än linjär. Denna typ av struktur är den som vanligtvis observeras i bakterier (prokaryota celler), för vad man tror att ursprunget till denna organell kan vara en bakterie som sammanfogade cellerna eukaryoter.

2. RNA

Ribonukleinsyra i humana celler finns linjärt men den är enkelsträngad, det vill säga den är konfigurerad genom att endast bilda en kedja. Jämförelse av deras storlek är att deras kedjor är kortare än DNA-kedjor.

Det finns dock ett brett utbud av RNA-typer, varav tre är de mest framträdande, eftersom de delar den viktiga funktionen av proteinsyntes:

• Messenger RNA (mRNA): fungerar som mellanhand mellan DNA och syntesen av protein.
• Överför RNA (tRNA): transporterar aminosyror (enheter som utgör proteiner) i proteinsyntes. Det finns lika många typer av tRNA som det finns aminosyror som används i proteiner, särskilt 20.
• Ribosomalt RNA (rRNA): de är en del, tillsammans med proteiner, av det strukturella komplexet som kallas ribosom, som är ansvarigt för att utföra proteinsyntes.

Kopiering, transkription och översättning

Namnen på detta avsnitt är tre mycket olika processer kopplade till nukleinsyror, men lätta att förstå.

Kopiering involverar endast DNA. Det inträffar under celldelning, när det genetiska innehållet replikeras. Som namnet antyder är det en duplicering av genetiskt material för att bilda två celler med samma innehåll. Det är som om naturen gjorde kopior av materialet som senare kommer att användas som en ritning som indikerar hur ett element måste byggas.

Transkription å andra sidan påverkar båda nukleinsyrorna. I allmänhet behöver DNA en medlare för att "extrahera" information från gener och syntetisera proteiner; för detta använder den RNA. Transkription är processen att överföra den genetiska koden från DNA till RNA, med de strukturella förändringar som den medför.

Slutligen verkar översättning bara på RNA. Genen innehåller redan instruktioner om hur man strukturerar ett specifikt protein och har transkriberats till RNA; nu är allt vi behöver flytta från nukleinsyra till protein.

Den genetiska koden innehåller olika kombinationer av nukleotider som har betydelse för proteinsyntes. Till exempel indikerar kombinationen av nukleotiderna adenin, uracil och guanin i RNA alltid att aminosyran metionin kommer att placeras. Översättning är passagen från nukleotider till aminosyror, det vill säga vad som översätts är den genetiska koden.

• Relaterad artikel: "Är vi slavar till våra gener?”

Bibliografiska referenser:

• Alquist, P. (2002). RNA-beroende RNA-polymeraser, virus och RNA-tystnad. Science 296 (5571): 1270-1273.
• Dahm, R. (2005). Friedrich Miescher och upptäckten av DNA. Utvecklingsbiologi 278 (2): 274-288.
• Dame, R.T. (2005). Rollen av nukleoidassocierade proteiner i organisationen och komprimeringen av bakteriekromatin. Mol. Mikrobiol. 56 (4): 858-70.
• Hüttenhofer, A., Schattner, P., Polacek, N. (2005). Icke-kodande RNA: hopp eller hype?. Trender Genet 21 (5): 289-297.
• Mandelkern, M., Elias, J., Eden, D., Crothers, D. (1981). Dimensionerna av DNA i lösning. J Mol Biol. 152(1): 153 - 161.
• Tuteja, N., Tuteja, R. (2004). Unraveling DNA-helikaser. Motiv, struktur, mekanism och funktion. Eur J Biochem 271 (10): 1849-1863.